В телефоне 2 внутренние антенны которая какая. Как своими руками усилить сигнал сотовой связи на телефоне. Подключение смартфона к внешней антенне

Статьи и Лайфхаки

Что большинство из нас представляет, говоря об антеннах, использующихся в мобильных телефонах?

Торчащий из корпуса штырь, бывший непременным атрибутом громоздких девайсов, которые таскали с собой новые русские первые пользователи мобильной связи?

Или даже не имеет понятия, что такая запчасть в мобильнике имеется, считая эту информацию лишней?

А ведь, оказывается, есть еще какие-то внешние антенны. Разберемся последовательно.

«Штатные» антенны

  1. Для подавляющего большинства современных телефонов и смартфонов нормой является внутренняя, или Patch антенна , которая располагается внутри корпуса устройства и не видна даже при снятии задней панели (там, где это вообще предусмотрено).

    Достоинства :

    • Компактно.
    • Надежно.
    • Не цепляется выступающими деталями за одежду при ношении в кармане.
    Для каждого стандарта связи в смартфоне предусмотрена собственная антенна: GSM, Wi-Fi, GPS или LTE.
  2. Укороченный диполь – к настоящему моменту его смело можно считать ушедшим в историю. Именно такие антенны были на первых аппаратах.

    В те времена качество оборудования мобильной связи оставляло желать лучшего, особенно если речь шла не о современном GSM, а о первом поколении сотовых сетей – AMPS. Причем как со стороны самой сети, так и со стороны пользовательских устройств.

    Со временем появились более совершенные приемопередатчики, и разработчики получили возможность избавиться от торчащего штыря, полностью упрятав его в корпус. В настоящее время моделей с таким типом антенны уже не выпускается.

  3. Телескопическая антенна имеет существенно более высокую чувствительность в сравнении с Patch, правда, по габаритам она еще менее компактна, чем укороченный диполь.

    У подобных систем есть своя ниша – специализированные девайсы для экстремальных условий, например, такие, как выпускает .

    Преимущества понятны : даже при нахождении в каком-нибудь «медвежьем углу», где нормальный смартфон не способен поймать сеть, аппарат, оборудованный «телескопом» с горем пополам позволит владельцу дозвониться куда ему нужно.

    Не следует забывать и о том, что подобные модели часто оборудованы еще и рациями, которые тоже нуждаются в антенне.

    Недостатки «телескопов» очевидны : габариты и наличие подвижных частей. Но в данной ситуации с ними приходится мириться, тем более что конструкторы обычно закладывают соответствующий запас надежности.

  4. Внешние антенны


    Их назначение очевидно: улучшение качества связи в условиях плохого покрытия.

    Однако в подавляющем большинстве случаев такие устройства покупают, чтобы повысить скорость мобильного интернета при использовании модема или роутера.

    Внешние антенны можно подразделить по нескольким признакам .

    По стандарту связи :

  • CDMA.
По мобильности :
  • Носимые.
  • Автомобильные.
  • Стационарные.
По конструкционным особенностям :
  • Штыревые.
  • Панельные.
  • Типа «волновой канал».
По местонахождению :
  • Для закрытых помещений.
  • Для использования под открытым небом.
Подобные устройства используются и в других системах, работающих в стандарте GSM, например, в репитерах, волновых шлюзах, гаджетах «умного дома».

Поэтому, если возникла необходимость в приобретении такой антенны, нужно четко понимать, в каких условиях она будет использоваться, и внимательно читать описания моделей, а еще лучше – четко сформулировать свои требования к покупке консультанту.

Вопросы подключения


Еще лет десять назад практически на любом мобильнике был разъем для подключения внешней антенны.

Однако со временем качество связи существенно улучшилось, а покрытие мобильных операторов охватило почти всю территорию, на которой проживают люди, и необходимость в таких разъемах исчезла.

В результате разработчики просто избавились от «лишней детали», сохранив только диагностический разъем, через который и можно в крайнем случае подключить внешнюю антенну.

Следует иметь в виду, что в некоторых моделях на диагностический разъем выведен триггер радиомодуля, поэтому при подобных методах можно вывести девайс из строя, поэтому экспериментировать с ним стоит только на свой страх и риск.

Еще есть «шаманский» метод, при котором корпус аппарата просто обматывается несколькими витками провода, подключенного к коаксиальному кабелю антенны.

Высокой чувствительности таким образом не получить, но, как говорится – с худой собаки хоть шерсти клок.

В заключение

В настоящее время непосредственное подключение внешних антенн к мобильному телефону лишено смысла.

Если есть необходимость обеспечить качество сигнала в условиях плохого покрытия, например, в загородном доме, разумнее воспользоваться репитером: это будет дороже, но безопаснее, да и результат получится более достойный.

На закуску :

Это публикация об очень простой самоделке. Однако, это вещь необходимая в экстремальных условиях. У всех бывало такое, что в каком-то определенном месте телефон плохо ловит сеть. Надо бы как-то увеличить прием сигнала. Но как? Можно! Мы сделаем универсальную антенну, которая будет усиливать сигнал и довольно хорошо. Что потребуется для изготовления в домашних условиях.

Внимание! Во избежание поломок не используйте для эксперимента дорогие телефоны! Один из комментариев под такими рекомендациями: Эта штучка, куда ты втыкаешь проволочку, называется сетевой свич и он правда соединен с антенной, но вот втыкать туда проволочки или что либо еще это прямая дорога в ремонтную мастерскую, не буду никого переубеждать; да этот способ усилит сигнал, но с вероятностью 50 на 50 вы намахнете свич. И тогда у вас уровень сигнала станет намного хуже, чем был до этого, телефон будет работать так, как будто у него нет антенны.

Во-первых телефон. Вскрываем корпус, внутри специальное гнездо для антенны. Кусок медного провода. Можно изолированный. Гвоздь или другой металлический стержень. Из инструментов: паяльник, припой.

Легче было бы скрутить все соединительные элементы. Но, лучше сделать основательно. Необходимо припаять и потом хорошо изолировать. Вот и всё! Антенна готова. Ставим аккумулятор, включаем. Произошла загрузка. Видим всего две палочки индикатора сети. Снова выключаем. Вставляем контакт простейшей антенны в гнездо. Ставим акб обратно. Включаем. Теперь индикатор показывает целых 6 делений. Попробуем вынуть антенну из гнезда. Всего одно деление. Теперь остается как-то эстетически мало-мальски оформить самоделку. Получился телефон с антенной.

Еще видео про данный способ

Ещё раз повторюсь, лучше заказать готовенький переходник, для самостоятельного изготовления переходника требуется специальный инструмент и специальные навыки. Комплект для самостоятельной распайки pigtail`а ms-156, стоимостью 80 рублей (длинного и короткого, рекомендую длинный):

Содержит пигтейл, втулку, термоусадочную трубку и крышку. Кроме того каждый ВЧ разъём рассчитан под конкретный вид ВЧ кабеля. Конкретно это pigtail рассчитан на средний:

Снимаем внешнюю оплётку:


Распушаем экран - внешнюю оплётку:


Зачищаем цетральную жилу:

Примеряем центральную жилу:


Аккуратно пропаиваем центральную жилу, важно при это чтобы припой не вышел за пределы канавки. Не забываем надеть втулку и термоусадку, чтобы не перепаивать. :)


Одеваем втулку:


Запрессовываем. Я перестарался и смял центральный контакт - так делать нельзя, но вроде работает. Дело в том, что нужна специальная обжимка в виде шестигранника, я же обжимал обычной обжимкой для контактов.



На десерт насаживаем термоусадку:


Тестирование и опыт эксплуатации

Для ввода в эксплуатацию, пришлось поработать паяльником:). Для настольной антенны был куплен самый дешёвый переходник с ms-156 (в который раз рекомендую длинный!!!), второй разъём был откушен и провод припаян к плате. Для волнового канала был куплен самый дешёвый переходник с RP-SMA (сперва купил SMA, как пришёл пришлось заказывать правильный), от него был откушен второй разъём и припая пигтэйл ms-156. Результаты замера скорости: Встроенная антенна смартфона:

Настольная антенна:

Волновой канал

Настольная антенна переключилсь в 2g.

Комментарии. В режиме 2g всё медленно и очень печально, от внешней 3g антенны нет никакого толка. Внешняя антенна даёт десятикратный прирост исходящей скорости 3g траффика. Дело в том, что интернет подразумевает двунаправленную передачу данных. То есть миниатюрной двухсантиметровой встроенной антенне необходимо не только принять сигнал от базовой станции ОпСоса, но и достучаться до неё в ответ. Теперь по поводу того, что с волновым каналом скорость вдвое меньше, чем у настольной. На практике скорость 3g интернета не постоянная, об этом будет написано в следующем разделе, при последующи замерах скорость с настольной антенной также была низкой. Однако по опыту эксплуатации скажу, что с настольной модем иногда переходит в режим 2g, волновой канал же стабильно держит именно что 3g, скорость правда плавает, но пиково доходит до 300-400 килобайт\сек днём. Таким образом - я рекомендую приобрести 3g антенну типа волновой канал с разъёмом rp-sma и переходник rp-sma на ms-156. Правда придётся повозиться с поиском базовой станции, то есть антенну надо будет направить точно на базовую станцию и зафиксировать. Дырку в корпусе модема\телефона придётся делать в любом случае. Стоимость выйдет в районе 1000-1500 рублей.


В последнее время в России значительно увеличилась зона покрытия сетями стандарта GSM 900.Тем не менее ситуация далека от идеальной. Если в европейских странах проблема неуверенного приема практически отсутствует, то большинство отечественных пользователей частенько с ней сталкиваются - в загородных домах , на дачах и т. д. А как было бы замечательно выехать на рыбалку, охоту, в деревню, не теряя связь с внешним миром!

Ключ к решению этой проблемы - внешние направленные или ненаправленные антенны. Правда, купить антенну мало - необходимо ее правильно установить и настроить. Читатели, знакомые с радиоэлектроникой, смогут самостоятельно изготовить и настроить антенну, работающую в стандарте GSM. Сегодня мы расскажем о типах антенн и о способах их установки и настройки.

Справка
Говоря совсем просто, мобильный телефон представляет собой дуплексную радиостанцию, ведущую радиообмен на разных частотах. Всего в стандарте GSM 900 124 частоты. Телефон, как и базовая станция, может работать на любой частоте, определяемой оператором.

Базовая станция (BS) передает, а телефон (MS) принимает на частотах 935,2 - 959,8 МГц. Мобильный телефон передает, а базовая станция принимает на частотах 890,2 - 914,8 МГц. Канал от BS к MS называется Down Link, от MS к BS - Up Link. Большинство операторов используют ограничение дальности работы мобильного телефона от базовой станции - 35 км, что обусловлено особенностями стандарта. Поясним, что в сети стандартной конфигурации в одном частотном канале формируется 8 временных интервалов (тайм-слотов): один служебный, а семь - разговорные. Именно в этом случае максимальная дальность связи на каждом канале составляет 35 км. Однако в GSM предусмотрена также нестандартная конфигурация соты, при которой дальность связи увеличивается на 70 - 100 км (конфигурация Extended Cell). К сожалению, при такой конфигурации количество разговорных каналов уменьшается до 2 - 3, что уменьшает емкость сети. Использовать такой режим в городе и около оператору не выгодно. Иногда этот режим используется на морском побережье для создания прибрежной зоны покрытия.

Таким образом, если у вас телефон стандарта GSM 900, не пытайтесь установить связь, удалившись от ближайшей базовой станции больше чем на 35 км. Максимальная дальность связи, достигнутая мной, - 34 км.

Дальность связи
На дальность радиосвязи влияют следующие факторы:

Местоположение BS и MS и рельеф местности.

Мощность и чувствительность MS.

Мощность и чувствительность BS.

Воля Господа Бога (опытные связисты шутят, что это - главное).

Обычно базовые станции имеют мощность 20 - 30 Вт. Антенны применяются либо штыревые, либо направленные. Чувствительность базовых станций составляет -100 дБ - 115 дБ. Изменить или повлиять на все эти параметры пользователь, конечно, не может. Выходная мощность телефона составляет 0,3 - 2 Вт, чувствительность - 90 - 105 дБ. Чувствительность телефона в основном определяется технологиями, используемыми при создании малошумных входных устройств. Если в зонах уверенного приема разница в чувствительности и мощности между моделями практически незаметна, то в зоне неуверенного приема она может стать критической. Зачастую трубка показывает уровень сигнала от базовой станции 1 - 2 кубика (по шкале), а установить соединение не может: не хватает мощности. И хотя стандартизация ETSI регламентирует стандартные выходные мощности для каждого класса телефонов, реальное значение может незначительно колебаться. Хорошей чувствительностью отличаются трубки SAGEM, Alcatel, Motorola. А по мощности проходят все старые телефоны, особенно Motorola. Все телефоны фазы 2 имеют примерно одинаковую мощность.

Что же касается рельефа, то на ровной местности и по реке волны распространяются лучше. Чем выше вы находитесь (в разумных пределах), тем лучше сигнал. Лес порой "гасит" волны сильнее, чем городская застройка.

Поиск сигнала
Итак, вы выбрались за город и хотите обеспечить себя связью. Поднимитесь на крышу, чердак или на самую высокую точку рядом с домом или нужным вам местом. Если телефон ловит сеть, но на пределе (или нестабильно), у вас есть все шансы поправить дело, используя внешнюю антенну . Если расстояние до станции меньше 30 км, а сеть не ловится, также попробуйте применить антенну. В последнем случае попытайтесь договориться с продавцов о возврате антенны, если эксперимент провалится.

Если сигнал, хоть и очень слабый, был все же пойман, наберите любой городской номер - для проверки. Если при разговоре слышимость нормальная и собеседник не жалуется на выпадение кусков вашей речи, значит, энергетика обеих линий (UL и DL) сбалансирована и можно использовать стандартную антенну, настроенную на среднюю частоту между частотами приема и передачи. Если же собеседник время от времени пропадает, необходимо "усиливать" нисходящее направление от базовой станции к вашему телефону. Возможно, стоит поискать телефон с лучшей чувствительностью. Но если плохо слышно вас, следует усиливать направление от вашего телефона до базовой станции. Уже на данном этапе понятно, что при выборе типа антенны и ее параметров желательно учитывать данные оператора и условия приема.

В зонах неуверенного приема часто наблюдается интерференция (помехи) между каналами с одинаковыми и соседними частотами. К сожалению, частотный ресурс, выделенный операторам GSM 900 в России, ограничен, из-за чего в зоне неуверенного приема часто "видны" частоты от разных базовых станций с одинаковыми или соседними значениями уровня сигнала. Такие частоты создают взаимные помехи, мешающие связи, а при определенных уровнях сигналов связь становится и вовсе невозможной. Если на экране телефона фиксируется сильный сигнал от базовой станции, а установить соединение не удается или удается, но речь все время пропадает, значит, вы столкнулись с "чужаками". "Заставить" телефон выбрать другую частоту получается далеко не всегда, однако специальная функция телефонов Nokia - Netmonitor - это сделать позволяет.

С подобной проблемой я столкнулся на даче, которая отделяется от крупного города довольно-таки открытым пространством . Телефон принимал соседние частотные каналы с уровнями 70 дБ, 73 дБ и 72 дБ, но качество связи оставляло желать лучшего. Спас меня только принудительный выбор другого частотного канала с меньшим уровнем - 80 дБ. Однако при ограниченном частотном ресурсе даже частотное перепланирование сети выручает далеко не всегда. Тем не менее, если в вашем телефоне отсутствует Netmonitor, можно использовать внешнюю направленную антенну с хорошей диаграммой направленности. Остается только сделать правильный выбор.

Выбор антенны
Как уже говорилось, увеличить дальность и качество связи позволяют именно внешние антенны. Для телефонов в основном используются внешние штыревые и логопериодические антенны, а также антенны типа волновой канал. Повторим, что в Западной Европе отсутствуют зоны неуверенного приема. Поэтому направленные антенны для терминалов GSM 900 практически не выпускаются. Если производитель и предлагает направленную фирменную антенну GSM 900, она, как правило, предназначена для работы с ретрансляторами (репитерами) операторов.

В СНГ и Восточной Европе направленные антенны изготавливаются кустарным способом. Кроме того, есть не- большие заводики в Чехии, Польше и Прибалтике. Простая автомобильная магнитная антенна имеет усиление 1 - 3 дБ (1 - 2 кубика по шкале телефона), волновой канал - 7 - 15 дБ (в зависимости от количества элементов, качества сборки и настройки антенны), что составляет уже 2 - 3 кубика по шкале, а логопериодическая антенна - 7 - 12 дБ. Автомобильная антенна представляет собой вертикальный штырь в 3/4, 1/2 или 5/8 длины волны. Даже простая автомобильная антенна, поднятая повыше, может поправить ситуацию с неуверенной связью. Дело в том, что при разговоре по телефону около 10 - 20% энергии поглощается телом пользователя, поэтому, поднимая штыревую антенну вверх, вы уменьшаете влияние на нее окружающих предметов. Я сам наблюдал, как самодельные, полуволновые и вертикальные диполя, поднятые на 5 м, решали проблему связи. Поясним, как такой диполь изготавливается.

Рис. 1. Вертикальный диполь

Зачищаем c одного конца белый телевизионный кабель RG6U. Получаем центральный проводник и оплетку кабеля. К центральному проводнику припаиваем медный провод любой толщины длиной около 8,2 см (для диапазона 900 МГц) и крепим его вертикально вверх. К оплетке припаиваем второй кусок провода такой же длины и крепим его вертикально вниз (рис. 1). Получаем нечто похожее на букву "Т", положенную набок. (В телевидении используется горизонтальная поляризация, а в GSM - вертикальная, поэтому требуется именно такой диполь.) Другой конец кабеля подключаем через переходник к телефону. Будьте внимательны и не замкните центральную жилу с оплеткой, иначе телефон может сгореть. Ну вот, за 5 минут мы соорудили примитивную антенну, не уступающую по параметрам китайским автомобильным.

Приведу историю из жизни. Приехав прошлым летом на отдых в Крым, я обнаружил, что на базе обещанного оператором уверенного покрытия нет. Это означало, что я пропущу очень важный звонок. Уверенный сигнал обнаружился на крыше коттеджа, но перспектива просидеть там две недели меня не вдохновила. За 5 минут я нашел кусок нужного провода (вместо медного использовал алюминиевый). Еще 10 минут ушло на то, чтобы отыскать у соседей 5-метровый кусок телевизионного кабеля. Nokia 7110 имеет механический коммутатор для внешней антенны, поэтому я просто воткнул центральный проводник кабеля прямо в разъем телефона, а оплетку кабеля соединил с металлическим ободком внешнего разъема телефона. Укрепил антенну на крыше домика и уже через 10 минут на радость семье и на зависть соседям свободно общался по телефону.

Как говорится, вернемся к нашим баранам. Сначала воспользуемся автомобильной штыревой антенной ($5 - 10).

Здесь главное - не нарваться на слишком скверное качество. Имея Netmonitor, проверить антенну гораздо легче. При подключенной к телефону автомобильной антенне уровень сигнала должен увеличиться на 1 - 3 дБ (например, с -60 дБ до -57 дБ). В крайнем случае, сигнал должен остаться прежним. Если при подключении антенны сигнал уменьшится на 5 дБ и больше, лучше отказаться от покупки. Хочу заметить, что хорошая фирменная автомобильная антенна стоит от $40 и выше. Впрочем, и среди азиатских 10-долларовых изделий иногда встречаются неплохие вещицы.

Установленная на крышу вашего "домика в деревне", автомобильная антенна способна решить проблему со связью. Если усиления автомобильной антенны не хватает, можно обратиться к другим - например, к распространенной направленной антенне - волновому каналу. Он выглядит, как обычная телевизионная антенна , установленная на крыше дома.

Волновой канал позволяет получить реальное усиление до 7 - 15 дБ с оптимальной диаграммой направленности. Но у него есть недостаток - узкополосность. Разница между частотой приема и частотой передачи в GSM 900 составляет 45 МГц, а весь рабочий диапазон - 890 - 960 МГц (полоса в 70 МГц). Добиться линейной или близкой к линейной характеристики в таком широком диапазоне затруднительно. Поэтому желательно изготавливать волновой канал в зависимости от частоты оператора и конкретного места и в зависимости от ситуации сдвигать резонанс к частоте восходящего или нисходящего направлений. Для большей широкополосности следует использовать только петлевой вибратор, согласовывая его с кабелем - например, с симметрирующей петлей; также следует ограничиться небольшим количеством элементов, скажем, 3 - 12, так как если их будет больше, настроить антенну без оборудования будет трудно, кроме того, рабочий диапазон антенны сужается.

Мне приходилось иметь дело с множеством волновых каналов, изготовленных кустарно. Констатирую: в большинстве антенн коэффициент усиления составлял менее 7 дБ, некоторые имели резонанс на частотах 700 - 800 МГц вместо GSM-диапазона и коэффициент стоячей волны больше 3 (при передаче это может легко вывести из строя выходной каскад телефона). Профессионально изготовленные и настроенные самодельные антенны встречались редко.

Теперь на очереди - логопериодические антенны (их тоже можно отыскать на радиорынке). По сравнению с волновым каналом они имеют более широкий рабочий диапазон. Поэтому такие антенны менее критичны к точности изготовления и настройки. Реальный коэффициент усиления здесь достигает 10 - 14 дБ.

Теоретически при необходимости можно соединить 2 волновых канала, один - настроенный на частоту приема, другой - на частоту передачи, но это уже слишком сложная система.

Кабель и антенные переходники
В диапазоне 900 МГц вопрос выбора кабеля приобретает первостепенную роль. Отечественные телевизионные коаксиальные кабели можно использовать только ограниченно (затухание более 30 дБ на 100 м слишком велико). Из доступных импортных образцов подойдет RG6 - коаксиальный кабель с двойной оплеткой. Его вы найдете в любом магазине. Затухание составляет 20 - 24 дБ на 100 м (проверял экспериментально). Промышленные штыревые автомобильные антенны обычно включают в себя кабель RG59 с затуханием 28 дБ на 100 м. Антенна типа волновой канал с коэффициентом усиления 12 дБ и 10 м кабеля RG6U дают общее усиление 9,6 дБ, а при 20 м - 7 дБ.

На большинстве телефонов есть разъем для внешней антенны. Кроме того, для каждого типа телефона существует так называемый антенный переходник (около $5), он подключается к указанному разъему и представляет собой короткий кусок кабеля, с одной стороны которого находится специфический телефонный высокочастотный разъем, а с другой - стандартный ВЧ-разъем. Обычно затухание в антенном переходнике не превышает 1 дБ. Покупая антенный переходник, убедитесь в его дееспособности. При включении переходника в телефон встроенная в телефон антенна отключается и выходной каскад переключается на переходник. Иными словами, если вы просто подключаете переходник к телефону, сигнал на шкале телефона должен немного упасть. Потом вы подключаете внешнюю антенну к переходнику, и сигнал увеличивается. Если все идет именно так, значит, переходник работает.

Настройка антенны на местности
Итак, вы купили антенну и подключили ее к кабелю и к телефону. Поднялись на высокую точку и приступили к настройке антенны. Разместите телефон так, чтобы был виден экран. Как уже говорилось, при настройке антенны с аппаратами Nokia лучше всего использовать функцию Netmonitor. В большинстве других телефонов можно ввести специальный код и открыть служебное меню, которое позволяет увидеть приемный уровень 6 - 8 частот, принимаемых телефоном в порядке убывания, номера частот, расстояние до базовой станции, процент ошибок в канале и др. (Описание многих сервисных меню см. на: www.3ton.com/gsm.) Если Netmonitor есть, будем ориентироваться по уровню сигнала в децибелах (напоминаем, что сигнал сильнее, когда значение уровня в децибелах меньше). Если он отсутствует, будем настраиваться по стандартной шкале сигнала.

Так как антенны базовых станций GSM 900 имеют вертикальную поляризацию, волновой канал следует размещать вертикально. При юстировке антенн обратите внимание на то, что приемный уровень сигнала, отображаемый в телефоне, изменяется с задержкой до нескольких секунд, поэтому антенну следует поворачивать медленно и дискретно. Если вам известно направление на ближайший город, начните с него. Медленно поворачивайте антенну по горизонту. Если сигнал найден, ваша задача найти направление, откуда сигнал приходит с максимальным уровнем. Если сигнала нет, медленно поворачивайте антенну по горизонту, пока он не появится. Помните, что каждый метр высоты установки антенны может оказаться решающим. Если сигнал не найден, попробуйте переместиться на несколько метров в сторону и поискать снова. Может быть, вам повезет.

Нежелательно использовать кабель между антенной и телефоном длиной более 30 м: в этом случаи практически весь сигнал теряется в кабеле.

Напоследок приведем размеры самодельной логопериодической антенны для диапазона 850 - 950 МГц (рис. 2). Размеры взяты с сайта www.atnn.ru. Программу для расчета антенны-волновой канал опять-таки можно найти на: www.3ton.com/gsm.

В этом видео уроке показано, подключить внешнюю антенну к смартфону. Как запаять разъем для внешней антенны к мобильному телефону . Используется смартфон марки fly. Модем уже запаял. Используется 50 Ом кабель с малым затуханием. Он недорогой, есть в любом радио магазине. Как разъем используется соединения 75 Ом кабеля. Рассчитаны под больший диаметр, приходится подкладывать термоусадку на конце. Первоначально хотел использовать другие разъемы. Изготовлен в Советском Союзе, очень качественный, покрыт техническим серебром. Однако массивный, - нет смысла цеплять на gsm технику.

Большого эффекта достичь вряд ли получится в области усиления связи. Много статей по подключению внешней антенны к модему, но по рекомендации разработчика gsm техники от 800 мегагерц и выше использовать советуют только активные антенны при длине кабеля больше 10 см. Понятно, что если штекер запаян, то тут уже более 10 сантиметров. Активную в домашних условиях сложно изготовить. Будем делать обычную. Но это не тема видео урока. Сегодня просто запаяем разъем, а тест будем производить в глуши, где практически нет мобильной связи.
Ролик канала «Автоматика, КИПиА, Пусконаладка».

Стандарт GSM придуман Европой в 1982 году, наравне с несколькими, касающимися связи посредством радиотелефонов. Направление антенн было проблемным, передатчики находились близ головы человека. Вред заметили быстро, широко известно: работники предприятий, задействованные связью, получают надбавки заработной платы. Недолго думая, комитет по стандарту ввел новый вид модуляции, позволяющий понизить мощности. Антенны сперва изготавливали выдвижными, позже приобрели вид пеньков, выступавших из корпуса аппарата. Начинка стремительно уменьшалась в размерах вместе с блоками питания, направление малогабаритных антенн гигагерцового диапазона относительно молодое. Первые наработки касаются 50-х годов прошлого века. Антенна GSM своими руками: как сделать, где установить. Поговорим подробнее.

Развитие стандарта GSM, антенн GSM

Потрудившиеся заглянуть внутрь мобильного телефона, другого гаджета, бессильны увидеть конструкции, напоминающие привычную глазу антенну. Продуманный производитель конструирует, больше руководствуясь опытными соображениями, стройной теории лишены. Нет смысла думать, что обзором будут вскрыты корпоративные секреты компании. Начиная 3G, стандарты цифровые, постоянно идет борьба, чтобы вместить побольше информации, задействовав поменьше ресурсов. Упоминали вред, внутри сотового телефона излучатель расположен в области задней стенки, от пользователя отделен экраном-землей. Микрополосковая технология известна давно. Книга 80-х годов Веселова описывает третьей частью концепцию.

Эффективность антенны GSM сотового телефона низкая, достигает 40%. Обычные телевизионные иногда зашкаливают за 90. Однако людям безразлично, здоровью вред минимальный. Каждый болотный кулик нахваливает сотовый, отлично слышит собеседника, при обрыве связи у оппонента исчезает звук… Значит, сотовый плохой. Диаграмма направленности GSM антенны сотового телефона однобокая - не светит в сторону говорящего - сильно искажается. Пользователь рукой меняет расстановку сил, чего говорить о препятствиях! Антенна GSM своими руками изготавливается для улучшения приема стационарными объектами. Мобильность ограничивается применением автомастерскими.

GSM антенны передающих станций прекрасно обустроены, отлично излучают. Слышим собеседника (если не совершает резких передвижений), оппонент будет терять пакеты, на пробежке, в транспорте. Телефон принимает на пятерочку, передает гораздо хуже. Входящие пакеты с голосом оппонента исправно приходят, исходящие дают сбои.

Теперь читатели знают: самостоятельно сделать GSM антенну на микрополосках в домашних условиях не представляется возможным. Именитые фирмы бьются, решая проблему. На сборку, проектировку функционала времени уходит минимум, производство дешевое. Компоновка внутренностей (антенну нелегко уместить на скромном пространстве) много сложнее.

На территории РФ ходят следующие стандарты:

  1. GSM 900: частота передачи 890 – 915 МГц, частота приема 935 – 960 МГц.
  2. GSM 1800: частота передачи 1710 – 1785 МГц, частота приема 1805 – 1880 МГц.

Микрополосковая антенна состоит из излучателя, диэлектрической подложки, проводящего экрана. С ростом толщины излучателя повышается рабочий диапазон, десятая часть длины волны. Толщина диэлектрика меньше указанной величины. Рассказываем неспроста. В диапазоне Wi-Fi микрополоски объединяются решетками, запечатываются пластиковым корпусом, снабжаются единым экраном, действуют единой командой, позволяя получить хорошее усиление, следовательно, ловить более удаленный сигнал. Вышки неподвижные, находятся в прямой видимости. Если справедливо сказанное конкретной ситуации - решение пригодное.


Приводим рисунок (сайта http://www.carookee.net/) антенны 2,4 ГГц. Чтобы начала работать на частоте 1800 МГц, необходимо размеры увеличить пропорционально в отношении 4 к 3. Обратите внимание, касается всех линий, включая соединительные. Попробуйте вначале функционирование одного квадратика до низведения платы гетинакса в жертву нуждам мобильной связи. Масштаб портала ошибочен - смотрите рисунок, снабженный размерами, стрелками показаны. Изображение взято с сайта http://www.zero13wireless.net/. Цифры указаны в миллиметрах. Пропорционально снимите чертеж номер один, определите размеры. Площадки квадратные, если искажены, исправьте графическим редактором , подойдет даже Paint, входящий по-умолчанию в состав Windows.


Для других частот, смело экстраполируйте чертеж на все случаи жизни пропорционально отношению длин волн. Делите 2400 МГц на стандартный GSM-диапазон. Выше брали отношение 2400/1800. Действуя таким образом, читатели выберут нужное устройство GSM антенны. Содержащая квадраты 4х4 дает меньшее усиление (усиление сигнала GSM антенны), проще наводится. Прием размытый, непонятно, откуда приходит сигнал, конструкция к месту. В случае далекой вышки, отчетливо видимой на горизонте, уместными станут 9 квадратов. Учтите, фидер до телефона (другого приемного устройства) не должен быть длинным, сигнал затухнет по пути сюда, в кабеле. Хочется поместить устройство на крыше… соберите усилитель на микрополосках, купите готовый в магазине для нужной частоты. Нужную цифру узнавайте у сотового оператора. Создана государственная служба по частотам, испросите чиновников пообщаться с частниками.

Изготовление GSM антенны

Большинство читателей уловило, как самодельная GSM антенна может быть изготовлена. Поделка потребует платы гетинакса подходящего размера двухстороннего фольгирования. Медь нанесена с одного бока - необходимо будет добавить конструкции рефлектор из листа стали, другого металла, площадью превышающего излучатель. Затем медь расчерчивается будущим контуром антенны. Делают тщательнее, используя линейку и уголок. Затем:


  • Площадь под антенну покрывается лаком, подойдет женский для ногтей. Состав не должен попасть на поверхность в других местах, на стыки, можно закрасить крупные островки, затем отдерете ножиком (для увеличения скорости обработки).
  • Травление плат ведется медным купоросом. Фольгирование двухстороннее - тыл полностью закрашивается лаком. В противном случае экран не будет растворен! Просто травление не закончится за мыслимый срок. Медного купороса недостаточно. Вторая сторона не нужна - отдирают ножиком. Для сохранения экрана нужно покрасить лаком.
  • Травление ведется, пока смоются ненужные участки меди, готовая GSM антенна промывается водой, сушится, ножиком зачищаются проблемные места.
  • Изделие помещается внутрь герметичного пластикового корпуса , подходящего размерами на стойках, не затрагивающих металлическую часть. Экран нужно заземлить. Попробуйте посадить на оплетку коаксиального кабеля. Напоминаем: для WiFi используется провод волновым сопротивлением 50 Ом. Сколько взять для сотовой связи : 50 смотрится уместно потому, что телевидение 900 МГц заканчивается.

Разновидности GSM антенн

Много писали об антеннах для WiFi, читатели догадались: диапазоны очень похожи… просто берите чертежи, переносите на другие частоты, везде указаны размеры применительно к длине волны. Транспонируйте эскизы пропорционально. Порядок действий указан выше. В сети легко найти так называемую антенну Харченко (биквадрат), представляющую собой пару рамок с одной общей точкой. Приводили более продвинутые варианты решения, отличающиеся большим усилением.

У читателей появится выбор того, какая выносная GSM антенна будет изготовлена. Биквадратная конструкция Харченко выполняется радиолюбителями из полосок шириной 10 мм, стороной квадрата по центру 80 мм. Не проверяли размеры, габариты определены длиной волны, используемой стандартом GSM. Для 900, 1800 МГц разница составит два раза. Скрупулезно проверяйте размеры чертежей. Рамка должна быть пропорциональна четверти длины волны. Формула известна из курса физики, приводить четыре рисунка, отличающихся мелкими деталями, нет смысла. Нужно понять: внешняя GSM антенна сходна строением с WiFi, полагаем, любую из раздела можно перенести сюда. Разница ограничена частотой, модуляцией. Первая не влияет на прием, вторая определяет размеры GSM антенны.

При использовании удлинителя старайтесь разместить усилитель поближе к точке монтажа. Шумы провода сильно снижают чувствительность устройства.

Хотите узнать как стабильно зарабатывать в Интернете от 500 рублей в день?
Скачайте мою бесплатную книгу
=>>

Плотная городская застройка, рельеф местности, линии электропередач и удалённость от передающих вышек сильно влияют на качество приёма сигнала, который может пропасть в самый неподходящий момент.

И сегодня я хочу рассказать о нескольких способах усиления сотовой связи на телефоне своими руками и насколько реально они помогают. Но перед тем, как производить какие-либо действия со своим девайсом, необходимо убедиться в его исправности.

Ведь плохой приём может быть следствием неисправности радиомодуля, ненадёжного контакта с внутренней антенной или слетевшей прошивки.

Убедиться в том, что Ваш смартфон работоспособен, очень просто. Достаточно сравнить его уровень приёма с другим, заведомо рабочим, не обязательно такой же модели.

Если он сильно отличается, то, скорее всего, мобильник неисправен и ему прямая дорога в ремонтную мастерскую. Но спешить не надо. Была у меня похожая ситуация с Lenovo 316i, когда полоски уровня на дисплее постоянно исчезали, тогда как другие мобильники работали нормально. Почему-то я грешил на заглючившее программное обеспечение.

И, конечно же, попытался его перепрошить, но результат не изменился. Изучив немалое количество форумов, я склонился к выводу, что причиной неважного приёма может быть плохой контакт в местах соединения антенны и материнской платы.

Это частая болезнь Китайских гаджетов. Следующим шагом, на который я решился, была его разборка.

И на самом деле, вскрыв корпус, я обнаружил, что средний пружинный язычок на плате, немного загнут вниз и не контачит с антенной, представляющей из себя гибкий шлейф, наклеенный на крышку.

Вооружившись пинцетом, я отогнул его немного вверх, прикрутил всё обратно, поставил на место сим-карты, аккумулятор и нажал кнопку включения. После загрузки системы в строке статуса появились все четыре деления и на этот раз они не пропадали.

Таким образом, обладая навыками и определёнными знаниями, мне самому удалось отремонтировать свою мобилу. Но давайте теперь поговорим о методах, с помощью которых можно существенно улучшить качество связи.

Программный способ усиления сигнала сотовой связи

На этот раз разбирать ничего не будем, а установим на Андроид специальное приложение MTK Engineering Mode, с помощью которого мы войдём в инженерное меню и изменим там кое-какие параметры. Оно бесплатное и скачать его можно с Play Market.Следует обратить внимание, что подходит оно только к устройствам работающим на базе процессора MediaTek. Узнать, какой процессор стоит у Вас, можно с помощью программки CPU-Z, загрузить которую можно, опять же, с Плэй Маркета. Итак, кликаем на ярлык программки и тут же попадаем в такое меню.

Переходим на вкладку МТК Settings

В результате на дисплее увидим вот такое окно с настройками, где убираем все галочки. Оставляем только

  • EGSM900;
  • DCS1800;
  • WCDMA-GSM-900.

Тем самым мы отключаем ненужные частоты, которые не используются в нашей стране.

Ту же самую операцию проделываем и с СИМ2.

Затем заходим в «Выбор сети» где выбираем пункт GSM only. Это стандарт связи 2G, который изначально появился при построении телекоммуникационных сетей.

Он имеет широкое покрытие по всей стране и отлично справляется с голосовыми вызовами. Выбирайте эту вкладку, если не пользуетесь 3G интернетом.

После этих манипуляций Ваша трубка будет работать дольше по времени за счёт отключения сканирования ненужных частот и устойчивей держать радиосигнал, так как не будет прыгать между стандартами WCDMA и GSM.

Подключение самодельной антенны

Раньше сотовые телефоны имели внешнюю радиоантенну или разъём под заглушкой, расположенный на задней части корпуса, в который можно было бы воткнуть любой кусок провода, что ощутимо усиливало приём.

Сейчас у всех современные смартфоны, к которым, кроме зарядки и наушников, ничего подключить больше нельзя. Но, если его разобрать, то внутри, на плате, можно увидеть маленький золотистый разъёмчик цилиндрической формы с отверстием посередине.

Предназначен он для диагностики сетей и используется только в сервисных центрах. Но, если в него вставить небольшой отрезок (не более 5 см) тонкого изолированного провода, то можно наблюдать заметное увеличение уровня сигнала.

Только при этом необходимо соблюдать некоторые условия. Проводок не должен нигде перегибаться и касаться токоведущих частей. Аккуратно проложить его можно внутри корпуса, между аккумуляторной батареей и крышкой.

Опять же, способ этот подойдёт не всем, так как большинство устройств неразборные или не имеют такого разъёма.

Установка ретранслятора

Этот вариант идеально подходит для использования на даче или в деревне, где, как правило, качество связи неважное из за удалённости вышек.

Принцип работы его заключается в улавливании электромагнитных волн, предусилении их и передаче на телефон пользователя. Состоит система из блока – репитера, внешней и внутренней антенны.Минусом данного оборудования является дорогая цена на устройство, сложность монтажа, настройки и небольшой радиус действия. Но можно самому попытаться соорудить самодельную установку для усиления сигнала.

Для этого нам потребуется металлический прут, длиной около 50 см, коаксиальный кабель, кусок фольги размерами примерно 100 на 40 мм, наклеенный на пластик или фанеру. Лучше будет, если у Вас найдется фольгированный текстолит.

Итак, сгибаем наш прут в форме ромба и припаиваем к нему кабель, другой конец которого припаиваем к фольге.


Пример соединения кабеля с прутом

Устанавливаем наш ромбик на крышу дома или на столб, желательно повыше.

Теперь проверяем усилитель. Для этого прикладываем телефон вплотную к фанерке и замечаем, насколько улучшилось качество сигнала.

Наклейка-стикер

Часто в продаже можно встретить универсальный компактный антенный усилитель, представляющий из себя тонкую самоклеющуюся пластинку с особым геометрическим рисунком из металлических дорожек, которые, как утверждает производитель, уменьшают количество помех и позволяют значительно усилить сигнал там, где сотовая связь практически отсутствует.

Клеится стикер на внутреннюю поверхность телефона, под аккумулятором. Но покупать его на, мой взгляд, нет никакого смысла. С таким же успехом можно положить кусочек фольги под батарею и эффект будет тот же.

Вот, с помощью таких нехитрых манипуляций Вы сможете своими руками, с помощью недорогих материалов, усилить слабый сигнал сотовой связи на своём телефоне.

P.S. Прикладываю скриншот моих заработков в партнёрских программах. И напоминаю, что так зарабатывать может каждый, даже новичок! Главное - правильно это делать, а значит, научиться у тех, кто уже зарабатывает, то есть, у профессионалов Интернет бизнеса.

В последнее время в России значительно увеличилась зона покрытия сетями стандарта GSM 900. Тем не менее ситуация далека от идеальной. Если в европейских странах проблема неуверенного приема практически отсутствует, то большинство отечественных пользователей частенько с ней сталкиваются - в загородных домах, на дачах и т. д. А как было бы замечательно выехать на рыбалку, охоту, в деревню, не теряя связь с внешним миром!

Ключ к решению этой проблемы - внешние направленные или ненаправленные антенны. Правда, купить антенну мало - необходимо ее правильно установить и настроить. Читатели, знакомые с радиоэлектроникой, смогут самостоятельно изготовить и настроить антенну, работающую в стандарте GSM. Сегодня мы расскажем о типах антенн и о способах их установки и настройки.

Справка

Говоря совсем просто, мобильный телефон представляет собой дуплексную радиостанцию, ведущую радиообмен на разных частотах. Всего в стандарте GSM 900 124 частоты. Телефон, как и базовая станция, может работать на любой частоте, определяемой оператором.

Базовая станция (BS) передает, а телефон (MS) принимает на частотах 935,2 - 959,8 МГц. Мобильный телефон передает, а базовая станция принимает на частотах 890,2 - 914,8 МГц. Канал от BS к MS называется Down Link, от MS к BS - Up Link. Большинство операторов используют ограничение дальности работы мобильного телефона от базовой станции - 35 км, что обусловлено особенностями стандарта. Поясним, что в сети стандартной конфигурации в одном частотном канале формируется 8 временных интервалов (тайм-слотов): один служебный, а семь - разговорные. Именно в этом случае максимальная дальность связи на каждом канале составляет 35 км. Однако в GSM предусмотрена также нестандартная конфигурация соты, при которой дальность связи увеличивается на 70 - 100 км (конфигурация Extended Cell). К сожалению, при такой конфигурации количество разговорных каналов уменьшается до 2 - 3, что уменьшает емкость сети. Использовать такой режим в городе и около оператору не выгодно. Иногда этот режим используется на морском побережье для создания прибрежной зоны покрытия.

Таким образом, если у вас телефон стандарта GSM 900, не пытайтесь установить связь, удалившись от ближайшей базовой станции больше чем на 35 км. Максимальная дальность связи, достигнутая мной, - 34 км.

Дальность связи

На дальность радиосвязи влияют следующие факторы:

    Местоположение BS и MS и рельеф местности.

    Мощность и чувствительность MS.

    Мощность и чувствительность BS.

    Используемые на MS и BS антенны.

    Воля Господа Бога (опытные связисты шутят, что это - главное).

Обычно базовые станции имеют мощность 20 - 30 Вт. Антенны применяются либо штыревые, либо направленные. Чувствительность базовых станций составляет -100 дБ - 115 дБ. Изменить или повлиять на все эти параметры пользователь, конечно, не может. Выходная мощность телефона составляет 0,3 - 2 Вт, чувствительность - 90 - 105 дБ. Чувствительность телефона в основном определяется технологиями, используемыми при создании малошумных входных устройств. Если в зонах уверенного приема разница в чувствительности и мощности между моделями практически незаметна, то в зоне неуверенного приема она может стать критической. Зачастую трубка показывает уровень сигнала от базовой станции 1 - 2 кубика (по шкале), а установить соединение не может: не хватает мощности. И хотя стандартизация ETSI регламентирует стандартные выходные мощности для каждого класса телефонов, реальное значение может незначительно колебаться. Хорошей чувствительностью отличаются трубки SAGEM, Alcatel, Motorola. А по мощности проходят все старые телефоны, особенно Motorola. Все телефоны фазы 2 имеют примерно одинаковую мощность.

Что же касается рельефа, то на ровной местности и по реке волны распространяются лучше. Чем выше вы находитесь (в разумных пределах), тем лучше сигнал. Лес порой "гасит" волны сильнее, чем городская застройка.

Поиск сигнала

Итак, вы выбрались за город и хотите обеспечить себя связью. Поднимитесь на крышу, чердак или на самую высокую точку рядом с домом или нужным вам местом. Если телефон ловит сеть, но на пределе (или нестабильно), у вас есть все шансы поправить дело, используя внешнюю антенну. Если расстояние до станции меньше 30 км, а сеть не ловится, также попробуйте применить антенну. В последнем случае попытайтесь договориться с продавцов о возврате антенны, если эксперимент провалится.

Если сигнал, хоть и очень слабый, был все же пойман, наберите любой городской номер - для проверки. Если при разговоре слышимость нормальная и собеседник не жалуется на выпадение кусков вашей речи, значит, энергетика обеих линий (UL и DL) сбалансирована и можно использовать стандартную антенну, настроенную на среднюю частоту между частотами приема и передачи. Если же собеседник время от времени пропадает, необходимо "усиливать" нисходящее направление от базовой станции к вашему телефону. Возможно, стоит поискать телефон с лучшей чувствительностью. Но если плохо слышно вас, следует усиливать направление от вашего телефона до базовой станции. Уже на данном этапе понятно, что при выборе типа антенны и ее параметров желательно учитывать данные оператора и условия приема.

В зонах неуверенного приема часто наблюдается интерференция (помехи) между каналами с одинаковыми и соседними частотами. К сожалению, частотный ресурс, выделенный операторам GSM 900 в России, ограничен, из-за чего в зоне неуверенного приема часто "видны" частоты от разных базовых станций с одинаковыми или соседними значениями уровня сигнала. Такие частоты создают взаимные помехи, мешающие связи, а при определенных уровнях сигналов связь становится и вовсе невозможной. Если на экране телефона фиксируется сильный сигнал от базовой станции, а установить соединение не удается или удается, но речь все время пропадает, значит, вы столкнулись с "чужаками". "Заставить" телефон выбрать другую частоту получается далеко не всегда, однако специальная функция телефонов Nokia - Netmonitor - это сделать позволяет.

С подобной проблемой я столкнулся на даче, которая отделяется от крупного города довольно-таки открытым пространством. Телефон принимал соседние частотные каналы с уровнями 70 дБ, 73 дБ и 72 дБ, но качество связи оставляло желать лучшего. Спас меня только принудительный выбор другого частотного канала с меньшим уровнем - 80 дБ. Однако при ограниченном частотном ресурсе даже частотное перепланирование сети выручает далеко не всегда. Тем не менее, если в вашем телефоне отсутствует Netmonitor, можно использовать внешнюю направленную антенну с хорошей диаграммой направленности. Остается только сделать правильный выбор.

Выбор антенны

Как уже говорилось, увеличить дальность и качество связи позволяют именно внешние антенны. Для телефонов в основном используются внешние штыревые и логопериодические антенны, а также антенны типа волновой канал. Повторим, что в Западной Европе отсутствуют зоны неуверенного приема. Поэтому направленные антенны для терминалов GSM 900 практически не выпускаются. Если производитель и предлагает направленную фирменную антенну GSM 900, она, как правило, предназначена для работы с ретрансляторами (репитерами) операторов.

В СНГ и Восточной Европе направленные антенны изготавливаются кустарным способом. Кроме того, есть не- большие заводики в Чехии, Польше и Прибалтике. Простая автомобильная магнитная антенна имеет усиление 1 - 3 дБ (1 - 2 кубика по шкале телефона), волновой канал - 7 - 15 дБ (в зависимости от количества элементов, качества сборки и настройки антенны), что составляет уже 2 - 3 кубика по шкале, а логопериодическая антенна - 7 - 12 дБ. Автомобильная антенна представляет собой вертикальный штырь в 3/4, 1/2 или 5/8 длины волны. Даже простая автомобильная антенна, поднятая повыше, может поправить ситуацию с неуверенной связью. Дело в том, что при разговоре по телефону около 10 - 20% энергии поглощается телом пользователя, поэтому, поднимая штыревую антенну вверх, вы уменьшаете влияние на нее окружающих предметов. Я сам наблюдал, как самодельные, полуволновые и вертикальные диполя, поднятые на 5 м, решали проблему связи. Поясним, как такой диполь изготавливается.

Рис. 1. Вертикальный диполь

Зачищаем c одного конца белый телевизионный кабель RG6U. Получаем центральный проводник и оплетку кабеля. К центральному проводнику припаиваем медный провод любой толщины длиной около 8,2 см (для диапазона 900 МГц) и крепим его вертикально вверх. К оплетке припаиваем второй кусок провода такой же длины и крепим его вертикально вниз (рис. 1). Получаем нечто похожее на букву "Т", положенную набок. (В телевидении используется горизонтальная поляризация, а в GSM - вертикальная, поэтому требуется именно такой диполь.) Другой конец кабеля подключаем через переходник к телефону. Будьте внимательны и не замкните центральную жилу с оплеткой, иначе телефон может сгореть. Ну вот, за 5 минут мы соорудили примитивную антенну, не уступающую по параметрам китайским автомобильным.

Приведу историю из жизни. Приехав прошлым летом на отдых в Крым, я обнаружил, что на базе обещанного оператором уверенного покрытия нет. Это означало, что я пропущу очень важный звонок. Уверенный сигнал обнаружился на крыше коттеджа, но перспектива просидеть там две недели меня не вдохновила. За 5 минут я нашел кусок нужного провода (вместо медного использовал алюминиевый). Еще 10 минут ушло на то, чтобы отыскать у соседей 5-метровый кусок телевизионного кабеля. Nokia 7110 имеет механический коммутатор для внешней антенны, поэтому я просто воткнул центральный проводник кабеля прямо в разъем телефона, а оплетку кабеля соединил с металлическим ободком внешнего разъема телефона. Укрепил антенну на крыше домика и уже через 10 минут на радость семье и на зависть соседям свободно общался по телефону.

Как говорится, вернемся к нашим баранам. Сначала воспользуемся автомобильной штыревой антенной ($5 - 10).

Здесь главное - не нарваться на слишком скверное качество. Имея Netmonitor, проверить антенну гораздо легче. При подключенной к телефону автомобильной антенне уровень сигнала должен увеличиться на 1 - 3 дБ (например, с -60 дБ до -57 дБ). В крайнем случае, сигнал должен остаться прежним. Если при подключении антенны сигнал уменьшится на 5 дБ и больше, лучше отказаться от покупки. Хочу заметить, что хорошая фирменная автомобильная антенна стоит от $40 и выше. Впрочем, и среди азиатских 10-долларовых изделий иногда встречаются неплохие вещицы.

Установленная на крышу вашего "домика в деревне", автомобильная антенна способна решить проблему со связью. Если усиления автомобильной антенны не хватает, можно обратиться к другим - например, к распространенной направленной антенне - волновому каналу. Он выглядит, как обычная телевизионная антенна, установленная на крыше дома.

Волновой канал позволяет получить реальное усиление до 7 - 15 дБ с оптимальной диаграммой направленности. Но у него есть недостаток - узкополосность. Разница между частотой приема и частотой передачи в GSM 900 составляет 45 МГц, а весь рабочий диапазон - 890 - 960 МГц (полоса в 70 МГц). Добиться линейной или близкой к линейной характеристики в таком широком диапазоне затруднительно. Поэтому желательно изготавливать волновой канал в зависимости от частоты оператора и конкретного места и в зависимости от ситуации сдвигать резонанс к частоте восходящего или нисходящего направлений. Для большей широкополосности следует использовать только петлевой вибратор, согласовывая его с кабелем - например, с симметрирующей петлей; также следует ограничиться небольшим количеством элементов, скажем, 3 - 12, так как если их будет больше, настроить антенну без оборудования будет трудно, кроме того, рабочий диапазон антенны сужается.

Мне приходилось иметь дело с множеством волновых каналов, изготовленных кустарно. Констатирую: в большинстве антенн коэффициент усиления составлял менее 7 дБ, некоторые имели резонанс на частотах 700 - 800 МГц вместо GSM-диапазона и коэффициент стоячей волны больше 3 (при передаче это может легко вывести из строя выходной каскад телефона). Профессионально изготовленные и настроенные самодельные антенны встречались редко.

Теперь на очереди - логопериодические антенны (их тоже можно отыскать на радиорынке). По сравнению с волновым каналом они имеют более широкий рабочий диапазон. Поэтому такие антенны менее критичны к точности изготовления и настройки. Реальный коэффициент усиления здесь достигает 10 - 14 дБ.

Теоретически при необходимости можно соединить 2 волновых канала, один - настроенный на частоту приема, другой - на частоту передачи, но это уже слишком сложная система.

Кабель и антенные переходники

В диапазоне 900 МГц вопрос выбора кабеля приобретает первостепенную роль. Отечественные телевизионные коаксиальные кабели можно использовать только ограниченно (затухание более 30 дБ на 100 м слишком велико). Из доступных импортных образцов подойдет RG6 - коаксиальный кабель с двойной оплеткой. Его вы найдете в любом магазине. Затухание составляет 20 - 24 дБ на 100 м (проверял экспериментально). Промышленные штыревые автомобильные антенны обычно включают в себя кабель RG59 с затуханием 28 дБ на 100 м. Антенна типа волновой канал с коэффициентом усиления 12 дБ и 10 м кабеля RG6U дают общее усиление 9,6 дБ, а при 20 м - 7 дБ.

На большинстве телефонов есть разъем для внешней антенны. Кроме того, для каждого типа телефона существует так называемый антенный переходник (около $5), он подключается к указанному разъему и представляет собой короткий кусок кабеля, с одной стороны которого находится специфический телефонный высокочастотный разъем, а с другой - стандартный ВЧ-разъем. Обычно затухание в антенном переходнике не превышает 1 дБ. Покупая антенный переходник, убедитесь в его дееспособности. При включении переходника в телефон встроенная в телефон антенна отключается и выходной каскад переключается на переходник. Иными словами, если вы просто подключаете переходник к телефону, сигнал на шкале телефона должен немного упасть. Потом вы подключаете внешнюю антенну к переходнику, и сигнал увеличивается. Если все идет именно так, значит, переходник работает.

Настройка антенны на местности

Итак, вы купили антенну и подключили ее к кабелю и к телефону. Поднялись на высокую точку и приступили к настройке антенны. Разместите телефон так, чтобы был виден экран. Как уже говорилось, при настройке антенны с аппаратами Nokia лучше всего использовать функцию Netmonitor. В большинстве других телефонов можно ввести специальный код и открыть служебное меню, которое позволяет увидеть приемный уровень 6 - 8 частот, принимаемых телефоном в порядке убывания, номера частот, расстояние до базовой станции, процент ошибок в канале и др. (Описание многих сервисных меню см. на: www.3ton.com/gsm.) Если Netmonitor есть, будем ориентироваться по уровню сигнала в децибелах (напоминаем, что сигнал сильнее, когда значение уровня в децибелах меньше). Если он отсутствует, будем настраиваться по стандартной шкале сигнала.

Так как антенны базовых станций GSM 900 имеют вертикальную поляризацию, волновой канал следует размещать вертикально. При юстировке антенн обратите внимание на то, что приемный уровень сигнала, отображаемый в телефоне, изменяется с задержкой до нескольких секунд, поэтому антенну следует поворачивать медленно и дискретно. Если вам известно направление на ближайший город, начните с него. Медленно поворачивайте антенну по горизонту. Если сигнал найден, ваша задача найти направление, откуда сигнал приходит с максимальным уровнем. Если сигнала нет, медленно поворачивайте антенну по горизонту, пока он не появится. Помните, что каждый метр высоты установки антенны может оказаться решающим. Если сигнал не найден, попробуйте переместиться на несколько метров в сторону и поискать снова. Может быть, вам повезет.

Нежелательно использовать кабель между антенной и телефоном длиной более 30 м: в этом случаи практически весь сигнал теряется в кабеле.

Напоследок приведем размеры самодельной логопериодической антенны для диапазона 850 - 950 МГц (рис. 2). Размеры взяты с сайта www.atnn.ru. Программу для расчета антенны-волновой канал опять-таки можно найти на: www.3ton.com/gsm.

Параметры: коэффициент усиления - 8,3 дБ, волновое сопротивление - 60 Ом.

Антенна в телефоне важна по двум причинам: она оказывает влияние на качество приема и передачи сигналов, а также определяет уровень облучения высокой частотой, когда вы прикладываете телефон к уху. Излучение мобильных телефонов – серьезный вопрос для тех, кто думает о своем здоровье. Антенна телефона излучает мощный сигнал в диапазоне частот стандарта сотовой связи. Справедливости ради отметим, что до сих пор до конца не ясно, какое влияние оказывает высокочастотное излучение мобильника на человека. Хотя работы по оценке "вредности" телефонов ведутся давно (более 15 лет), пока, к счастью, наличие вредного воздействия мобильного телефона на здоровье человека не доказано.

Несмотря на это, в ряде стран уже установлены серьезные ограничения на использование мобильных телефонов детьми.

Теперь – о типах антенн. В настоящее время в телефонах получили наибольшее распространение следующие виды антенн:

Внутренняя (Patch antenna, PIFA antenna), спрятанная в корпусе и невидимая глазу;
- штыревая антенна или укороченный диполь (Stub antenna), торчащая из корпуса, как обрубок;
- выдвижная антенна (Retractable antenna), сделанная из тоненьких телескопических трубочек и спрятанная в корпусе;
- комбинации из вышеперечисленных антенн.

Внутренняя – одна из самых распространенных и, пожалуй, самая удобная для пользователя антенна, полностью спрятана внутри телефона. Она никогда не ломается из-за неаккуратного обращения и обладает хорошими техническими характеристиками. Недостаток такой антенны только в том, что, покупая мобильник, вы точно не знаете, где она расположена в корпусе телефона. О том, почему это надо знать – чуть позже.

В последнее время появилась ещё одна разновидность внутренней антенны – такие антенны немного выступают из корпуса, но большей частью расположены внутри телефона. Необходимость в таких антеннах возникла вместе с тенденцией к созданию тонких телефонов – нужно же как-то встроить хорошую антенну в плоский телефон. Впрочем, следует заметить, что хорошую маленькую, плоскую и дешевую антенну для мобильника пока еще не разработали.

Укороченный диполь или штырь. Такая антенна обладает очень хорошими характеристиками, отлично видна, но неудобна для пользователя. По распространенности – на первом месте у производителей недорогих мобильников, так как это самый дешевый вид антенны. Такие антенны часто и легко ломаются у неаккуратных абонентов.

Выдвижная антенна или телескоп. В Европе и России эта антенна сейчас встречается преимущественно в старых GSM-телефонах. В CDMA-телефонах, напротив, телескоп используется довольно часто. В странах Азии (в Японии, например) и Америки (к примеру, в США) такие антенны все еще популярны. Причина – отличные характеристики и простота исполнения – все это важно для производителя.

Такие антенны часто ломаются и требуют деликатного обращения. Необходимо помнить, что телефон с телескопом должен (не все производители, правда, следуют этому правилу) отлично работать, даже если вы не выдвигаете антенну из корпуса до конца. Многие об этом не догадываются и полностью выдвигают антенну при каждом звонке. На самом деле, выдвигая телескоп, вы лишь немного улучшаете технические параметры антенны и увеличиваете уровень сигнала.

Это обычно помогает только при работе в зоне плохого покрытия или слабого уровня сигнала, а в городе вообще не дает никакого эффекта.

Существуют и другие типы антенн и даже комбинации уже упомянутых. Отметим, что в мобильном телефоне может быть не одна, а две основные излучающие антенны. Две антенны, например, ставят в телефоны 3G (комбинированные UMTS/GSM или CDMA/GSM). Плохого в этом ничего нет, просто надо знать, где эти антенны расположены.

В мобильном телефоне помимо основной излучающей антенны, может быть еще и антенна Bluetooth (ВТ) или антенна GPS (глобальная система определения местоположения).

ВТ-антенна работает на частотах порядка 2,4 ГГц и уровень её излучения в сотни раз слабее излучения основной антенны.

Теперь о том, почему необходимо знать, где расположена основная антенна (или антенны) в телефоне.

Во-первых, зная, где расположена антенна, вы не будете за нее случайно хвататься или касаться ее при разговоре. Хорошо бы, если бы каждый производитель в руководстве пользователя указывал расположение антенны в телефоне. Также неплохо было бы указывать в руководстве, что касаться антенны во время звонка не рекомендуется. Нет, это не опасно, просто, держась за антенну при разговоре по телефону, вы ухудшаете его работу. Не вдаваясь в технические детали, можно сказать, что антенна с прижатой к ней рукой может существенно хуже работать на прием и передачу. Это приводит к тому, что радиус соты, т.е. области, где надежно работает ваш телефон, существенно уменьшается. В каждом конкретном случае все будет зависеть от типа антенны, от ее расположения в корпусе и от того, насколько ее работе мешает владелец телефона.

Более того, если при разговоре вы мешаете работе антенны, расход мощности батареи вашего телефона может вырасти в 2 раза и более.

Так происходит из-за изменения баланса мощности радиоканала – телефон увеличивает мощность излучения по указанию сетевого контроллера.

Приведем конечные расчетные данные для обычного GSM-телефона. Если вы изменяете характеристики антенны за счет того, что неправильно держите телефон, то

Радиус соты для вашего телефона уменьшается до 20%, а покрытие – до 30%, что может приводить к полной потере связи; например, вы набираете номер - все в порядке, начинаете говорить, касаетесь антенны - связь прерывается;
- ресурс вашей батареи при разговоре расходуется быстрее на 20-60%, т.е. время работы батареи сокращается больше, чем в 2 раза.

Все это особенно заметно за городом, где сигналы слабые, то есть на большом удалении от от станции сотового оператора.

Более того, когда вы просто прижимаете телефон к уху при разговоре и при этом правильно его держите, уровни сигналов вашего телефона на прием и передачу могут ухудшаться. Иногда в разы, если антенна плохая. Все это зависит от типа антенны, от ее расположения в корпусе телефона и от близости ее к голове, от модели телефона. В той или иной степени, все мобильники подвержены такому воздействию и не думайте, что, купив дорогой телефон, вы избавитесь от всех проблем. Проверить же деградацию параметров можно только в специально оснащенных лабораториях.

Возникает резонный вопрос, а как же звонить правильно, не ухудшая качества работы? Как держать телефон, если не у уха?

Ответ простой. Правильно звонить надо, не прижимая телефон к голове/уху и не держась за него руками. Лучше всего пользоваться Bluetooth или наушниками, а телефон держать отдельно (например, в сумке), подальше от металлических поверхностей.

Где же могут быть расположены встроенные антенны? "Антенны-невидимки" располагаются, в основном, в верхней части телефона и часто очень близко прямо к динамику, который вы прикладываете к уху. Гораздо реже антенна располагается в нижней части телефона. В некоторых "раскладушках" антенны спрятаны в середине – в верхней части клавиатурного отсека. Часто антенны располагаются в утолщениях корпуса.

Знать, где расположена антенна, полезно еще по одной причине – в этом случае вы будете меньше облучать себя высокочастотной мощностью (что делать категорически не рекомендуется, неважно, установлен от этого вред или нет), или снизите интенсивность такого облучения. Снижение интенсивности достигается просто за счет правильного положения телефона относительно головы – расстояние между излучающей антенной и головой/ухом должно быть как можно больше. Необходимо помнить, что, увеличивая это расстояние всего на несколько сантиметров, вы снижаете интенсивность высокочастотного облучения головы в десятки раз.

Чтобы бы ни говорили о вреде излучения мобильников, помните главное – СВЧ-излучение пользы вашему организму, безусловно, не принесет.

Стоит добавить, что рабочие частоты телефона близки к частотам микроволновой печки. Это значит, что физический механизм воздействия на био-объекты в обоих случаях одинаков – происходит внутренний разогрев ткани, и повышается ее температура. Конечно, мощность телефона в сотни раз меньше мощности печки, но зато вы прикладываете источник излучения прямо к голове. Выводы делайте сами.


Источник: Газета.ru


Top